一种菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器
成果类型:: 发明专利,实用新型专利
发布时间: 2022-05-25 17:28:27
本实用新型公开了一种菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器。该采样器初期径流收集启动装置由两个雨水感应器、一个液位控制台组成;暴雨期间不同时段的径流水质情况通过核心电路控制单元控制采样间隔时间,定时启动关闭时间及液位感应器高度,以适应暴雨期间不连续降雨情况的采样;取样槽中间设置硅胶管滞留废液槽,各时段样品不受上一时段样品影响,水样采集更为准确,能更加精确监测到径流水质受暴雨影响的时间过程。该装置自动化程度高,可以实现对一次降雨过程菜地雨水径流的自动分阶段,间歇性连续采样
本实用新型菜地雨水径流自动分阶段连续定时采样器主要通过两个雨水感应器、一个液位控制台启动初期径流收集装置。产生径流的时间与降雨发生时间并不一致。降雨发生时,雨水首先润湿地表,土壤达到饱和含水率后,开始下渗和形成径流,因此形成径流所需时间与下雨时间是不一致的,其主要与降雨量以及土壤的干裂程度有关。比如一般流域中降雨量达3mm时菜地一般出现径流。采样器顶部雨水感应器接受信号,打开雨水液位控制台盖,当降雨量达3mm时(也可根据区域情况可以适当调整),液位控制台中的雨水从旁侧小孔流入第二个雨水感应器,接收信号,蠕动泵、液位感应器、步进电机、转盘开始工作。
降雨过后,在蔬菜地形成的径流会带走土壤中的部分氮磷等元素,汇集到河流后造成水污染。因而,我们必须要弄清楚菜地的施肥情况以及暴雨过程对径流水质的影响。当前市场上,涉及到这种菜地径流样采集的装置也在不断发展,如申请号为201110254031 .6,名称为用于径流水的顺序采样器,公开号为102419270A的专利,可根据用户预定的时间间隔借助控制器控制电致动器单元的操作时间自动且简单地收集相对于时间分割的径流水样品,降雨后,雨水感应器感应到雨水便开始样品的采集,其实对于采集径流水样的话,并不是一下雨就开始采集水样,而是要等土壤湿润并饱和后形成径流才能开始采集;申请号为201010101367 .4,名称为一种城市降雨径流自动采样器,公开号为101762409A的专利中,雨水收集到集水漏斗作为之后要采集的径流水样对于菜地径流来说显然不适合,其并未与地表接触形成径流;申请号为201510007735 .1,名称为一种轮式地表径流采样装置,公开号为104596800A的专利,提出一种轮式地表径流采样装置,采用轮胎毛细现象以及转动离心力,结合导流器及数控收集器,有效地对极浅地表径流进行收集。这种轮式地表径流采样在菜地中不利于固定采样,并且采样时间段得不到很好地控制;申请号为201510502913 .8,名称为一种自动雨水径流收集器,公开号为105136519A的专利,降雨时雨滴降落在雨水传感器的接受面板上时,电路控制模块的单片机判断为有足够雨强的雨水滴落,来控制之后径流水样的采集,并且可以多点同时采样,但是没有分阶段的连续采样,不方便研究该菜地点位径流水样的时间变化情况;申请号为201310630924 .5,名称为一种降雨触发式径流自动采样器及其方法,公开号为103698159A的专利,通过降雨触发装置来控制整个采样器启动,在降雨量达到设定值时,PLC控制器可按事先设定步骤和时间间隔依次启动步进电机、水泵和蠕动泵等采集不同时段、不同点位的径流水样品并分配至相应的采样瓶中保存,放在需要采样的河道附近,暴雨期间能自动完成在无人值守的情况下的径流水样采集工作,但是对于菜地等旱地上的径流,暴雨期间雨时下时停,径流的有无也会随之改变,这种采样方式过于依懒雨水感应器,不能很好的处理这种情况,而且对于分时段来说前一段采样管中的径流样会影响下一时间段的径流水样。
发明人 林琦 陈乾 戴震班 张富强楼莉萍 田光明 梁新强 杨京平。杨京平,男,博士、1963年生,浙江淳安县人。现为浙江大学环境与资源学院教授、博士生导师。 从2000年起陆续参与并主持了国际与国内的研究课题,作为主要基点负责人承担FAO、UNDP项目的德清基点示范与培训工作。多次赴菲律宾、泰国、韩国、印度尼西亚、丹麦、美国、德国参与国际学术会议及培训交流。承担国家基金、国家重大科技专项-水专项、科技部重大科技研发项目-粮丰项目专题、国家863项目子专题、中德国际学术交流合作项目及省部级项目20多项。在国内外核心期刊及在杂志上如《生态学报》、《应用生态学报》、《生物数学学报》及《Journal of Plant Nutrition》、《Field Crops Research》、《Science of the Total Environment》等发表有关中英文论文40余篇,与人合作的“丘陵山地果园高效、生态种植模式及产业化研究、示范和推广”项目获得浙江省厅科技进步一等奖。主编并出版了《农业生态工程与技术》、《生态安全的系统分析》、《生态恢复工程技术》、《生态系统管理与技术》、《生态农业工程》、《生态工程学导论》、《环境生态工程》等著作10部。
本实用新型的雨水径流自动分阶段连续定时采样器还考虑了短时间多次暴雨的径流采集,通过设置采样间隔时间、自启动与关闭时间、联合液位感应器控制实现了暴雨期间短时间内多次降雨的采样。
技术合作,遣派学者专家到国外或者其他地区的高校,研究机构或者生产企业与对方的学者,专家合作进行研究设计,或者双方学者,专家轮流到对方学校,研究机构或者企业进行研究。